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一、古生界
仅出露上古生界石炭系和二迭系，主要分布在于家店-玉泉-交界屯及山河林场-新明-石发屯一带，零星出露。
石炭系 阿城最古老的地层，仅有上统。分布在玉泉、镇北、汤家屯、亚沟、二十五户等地。
汤家屯组：以灰绿色片理化中酸性凝灰熔岩、片理化酸性火山碎屑岩、片理化流纹斑岩为主，夹黑色凝灰质沉积岩和正常沉积岩所组成的沉积火山岩建造。具体出露于玉泉北山、镇北东山、汤家屯北山、砬子沟水库北山、东山、大岭杏山、三合屯、二十五户、于家店北山和北赵胡店等地，面积约40平方公里。
杨木岗组：以陆相碎屑沉积为主的砂页岩建造，受动力和热力变质作用，出现片理化构造。具体出露于赵胡店、二十五户、北大门、永兴、三合屯等地，面积10平方公里以上。
二迭系 比较发育，主要分布在于家店-玉泉-交界屯和山河林场-新明-石发屯等两个带内，零星出露。
青龙屯组：主要由黄绿色、灰色、灰紫色等安山质角砾凝灰岩和凝灰角砾岩夹安山岩及凝灰质砂岩、板岩组成。只见于亚沟，地表未出露。
玉泉组：以碳酸盐岩为主的滨海相-浅海相海进沉积，主要由灰白色厚层大理岩和灰岩组成。具体分布于玉泉东、西窑采石场，交界屯，天成窑，歪头砬子，石发屯，新明矿区和秋皮沟等地，面积大于10平方公里。富含珊瑚、腕足、苔藓虫、有孔虫和海百合茎等海生动物化石。
土门岭组：由灰-灰黑色泥质板岩、硬砂岩、各种斑点板岩夹灰岩、大理石透镜体或薄层组成的滨海-海陆交互相砂页岩沉积建造。出露在小岭、石发屯、玉泉、白帽子、平山、大砬子、新明矿、山河林场和胡家围子等地，面积约30平方公里。含珊瑚、腕足类、苔藓虫、有孔虫、海百合茎、瓣鳃及植物化石。
红山组：上部为灰黑色粉砂质板岩与细粒混合砂岩互层，下部为灰黑色砂质板岩含粉砂岩的海陆交互沉积建造。在交界镇胡家围子和小岭镇石发有出露。含植物及海生双壳类化石。
二、中生界
发育较全，出露广泛，分布面积较大。
三迭系 以安山岩和凝灰熔岩为主，在喷发间歇期沉积了少量湖相地层。晚三迭系中期产植物化石。
五道岭组：主要以灰黑色中性火山碎屑岩夹正常沉积岩，局部变相为灰绿色中酸性凝灰熔岩，呈陆相火山岩喷发-沉积岩建造。出露在慈兴屯、三道关门嘴子、石发南山、山河林场、新明矿东山等地。
蔺家屯组： 由独特的灰紫-紫红-灰绿色砂岩、凝灰砂岩、硬砂岩、粉砂岩及砾岩等组成的山前拗陷带残留海盆地相沉积。只在小岭镇南3公里的娄家围子有所出露。
凤山屯组：下部以灰色流纹斑岩、流纹斑岩质凝灰熔岩及其凝灰岩为主，夹中酸性凝灰熔岩或炭质板岩；上部变相为灰绿色含角砾中酸性凝灰熔岩及凝灰角砾岩，夹灰绿色安山玢岩、安山质凝灰熔岩及灰绿色凝灰粉砂岩。主要出露在玉泉、交界屯、天成窑、五道岭和秋皮沟等地。
侏罗系 出露面积较大，约380平方公里。大部分为火山岩，构成了阿城市最高的山岭。
太安屯组：主要由灰-深灰色中酸性凝灰砾岩、中性熔岩质砾岩组成的陆相沉积岩-火山岩建造。仅出露在山河林场北623高地北坡，面积2平方公里。
草帽顶子组：灰黑色中基性火山岩。在平山镇与小岭镇之间的南部、于店南山和玉泉老营东北王凤西山有所出露。
帽儿山组：岩石类型较复杂的陆相火山喷发建造。包括灰绿色安山玢岩、中酸性凝灰岩、灰-灰白色流纹斑岩，夹黑色炭质板岩、硅质板岩等，局部变相为玄武安山玢岩及角闪安山玢岩。出露厚度1 525米，广泛分布于小岭镇-松峰山镇、山河林场北部。
白垩系 不发育，缺失上统。
板子房组：由深灰色安山岩和灰色安山质凝灰熔岩组成。出露在松峰山镇大李店村和四道河子屯东。
宁远村组：主要由酸性火山碎屑岩及酸性熔岩组成，个别区段相变为安山岩。岩石呈紫红色帽状。主要出露于交界镇大朱家屯至玉泉、小岭镇石发南山和西川，面积约40平方公里。
淘淇河组：粗碎屑山前陆相建造，属山间盆地、河流相、洪积相沉积，间有湖泊沉积。零星分布于料甸满族乡镶黄旗东山和八家子东山，面积约1平方公里。
三、新生界
分布广泛，第四系最发育，第三系少见。
第三系 只有丁山村组。以河湖相为主、间杂湖沼相的碎屑沉积含煤建造。由沙砾岩，粗、中、细砂岩，粉砂岩，泥岩和煤组成。主要分布在西泉眼水库东岸，亚沟镇南平村和小岭火车站有零星出露。
第四系 与生产活动关系最密切，表层土壤的厚薄和肥沃程度是影响农业收成的主要因素之一。
舍利组：以河流冲积、洪积相为主的粗碎屑沉积建造。主要为沙和沙砾，杂淤泥质亚黏土。主要分布在平原区的东部和山区西部的山麓地带，地表未出露。
东深井组：以湖相细碎屑沉积建造的黏土、黏土质粉沙为主，杂河流及河流注入相粗碎屑沉积建造的沙和沙砾石。常与舍利组地层伴生出现。
下荒山组：主要为河流相及湖相沉积建造。岩性由下至上为中粗沙、含砾中粗沙、亚黏土、淤泥质亚黏土和中细沙。广泛分布在西部平原区及东部阿什河谷和低山丘陵区的山前台地，地表未出露。
上荒山组：主要由黄褐色亚黏土和黄土状亚黏土组成，山区含沙砾、小砾。主要分布在西部平原区、阿什河谷及东部山麓地带，地表未出露。
哈尔滨组：主要由黄土、亚黏土及黄土状亚黏土、黄土状亚沙土组成，山区含砾石。分布于西部岗阜平原顶部及东部低山丘陵的山前台地上，地表未出露。
顾乡屯组： 下部为粗碎屑沙、沙砾石夹黏土和淤泥质亚黏土组成的河床相沉积，上部为黄土状亚黏土、亚沙土组成的冲积洪积边滩相沉积。分布在巨源镇松花江漫滩残留阶地上，富含动、植物化石。
高漫滩冲积层：主要分布在松花江、阿什河及其支流、蜚克图河的高位河漫滩上，成分较复杂。在阿什河上游及其支流河谷段，上1～2米为亚黏土，下为沙砾层，常夹3～5米淤泥质亚黏土或透镜体；阿什河谷中下游上为中细、中粗沙层，下为沙砾，含灰白色黏土，表层为较薄的亚黏土、亚沙土；巨源镇松花江高漫滩段主要为淤泥质亚黏土，并有大面积草炭。
低漫滩堆积层：属现代堆积，成因复杂，除河湖沉积外，还包括风积及人工堆积。分布在松花江、阿什河及其支流两侧的低漫滩河床，平原区的低洼地带，东部山区沟谷两侧山麓地带，低缓山丘顶部等。巨源镇松花江河床及漫滩从上至下为中细沙、中粗沙、沙砾石、卵石，表面为1～10米的亚黏土、淤泥质亚黏土，局部有亚沙土；阿什河中下游为亚黏土、亚沙土、中细沙、卵石，夹淤泥质亚黏土、亚沙土等；阿什河上游及其支流、蜚克图河河床地表为黏土、亚黏土，底部以沙砾为主，其次为各类沙；山麓主要为坡积黏土和石块，山丘顶部为风化的残积层；平原低洼处及小河流两侧为黏土和淤泥质黏土。 |
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